结构尺寸优化的超声波洁牙机换能器的制作方法

xiaoxiao2020-6-23  270

专利名称:结构尺寸优化的超声波洁牙机换能器的制作方法
技术领域
本实用新型涉及超声波洁牙机,具体涉及一种结构尺寸优化的超声波洁牙机换能器。
背景技术
换能器是超声波洁牙机等超声医疗设备的主要部件,安装在手柄的内部,通常分为上、中、下三部分,具体是上部的变幅杆,中部的压电陶瓷和下部的主杆。换能器的结构尺寸与工作尖的尖端振动频率、主振动偏移等输出特性密切相关。现有超声波洁牙机中的换能器的直径及长度均相对较大(一般直径为10 12mm,长度为28 34mm),虽能满足实际操作过程中的性能需求,但由于换能器本身的尺寸较大及换能器必须安装在手柄内部的特点,必然会使最终产品手柄的尺寸较大,从而影响手柄的手感及操纵性。

实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构尺寸优化的超声波洁牙机换能器。该换能器结构小巧,性能等同于现有较大尺寸的换能器。本实用新型所述的结构尺寸优化的超声波洁牙机换能器,包括同轴连接的变幅杆、压电陶瓷和主杆,所述变幅杆包括与压电陶瓷同轴连接的圆台、与圆台同轴连接的防转动体和与防转动体同轴连接的工作尖连杆,所述变幅杆的总长度为27 29mm,其中所述圆台的直径为8 IOmm,其上端面至变幅杆底端面的距离为2 4mm ;所述防转动体为正六面棱柱体,其相对两个面的间距为6. 3 8. 3mm,该防转动体上端面至变幅杆底端面的距离为8. 3 10. 3mm ;所述工作尖连杆由柱状体和工作尖连接头组成,所述柱状体与防转动体之间以曲面连接,该连接曲面的曲率半径为3 5mm ;所述柱状体的直径为3. 7 5. 7mm,其上端面至变幅杆底端面的距离为22. 5 24. 5mm。与上述变幅杆配合的主杆由前端的小柱状体和后端的大柱状体组成,前端小柱状体的直径与变幅杆的内口径相配合,高度为14 15mm ;主杆后端的大柱状体的外径与变幅杆上圆台的直径相同,高度为29 31mm。本实用新型所述技术方案中,变幅杆的总长度最优选为28mm,此时各部分的尺寸如下所述圆台的直径为9mm,其上端面至变幅杆底端面的距离为3mm ;所述防转动体相对两个面的间距为7. 3mm,该防转动体上端面至变幅杆底端面的距离为9. 3mm ;所述柱状体与防转动体连接曲面的曲率半径为4mm,所述柱状体的直径为4. 7mm,其上端面至变幅杆底端面的距离为23. 5mm。在上述最优的变幅杆结构尺寸条件下,与上述变幅杆配合的主杆由前端的小柱状体和后端的大柱状体组成,前端小柱状体的直径与变幅杆的内口径相配合,高度为14. 5mm ;主杆后端的大柱状体的外径与变幅杆上圆台的直径相同,高度为30mm。还可在所述的圆台侧面上开设有一环形凹槽,该环形凹槽的深度约为0. I
0.4mm,宽度约为0. 5 0. 7mm ;通过在凹槽中填充娃胶,以进一步提高本实用新型所述换能器的防水性能。与现有技术相比,本实用新型所述换能器结构尺寸小,各项性能均等同于现有较大尺寸的换能器;由于换能器尺寸变小,因此封装该换能器后的手柄变得更为小巧,操纵性能好且手感好。

图I为本实用新型所述换能器一种实施方式的结构示意图。图2为图I所示实施方式中变幅杆的放大图;图3为图I所示实施方式中主杆的剖面图。图中标号为I变幅杆;1-1圆台;1-2防转动体;1-3柱状体;1-4工作尖连接头;1-5环形凹槽;2压电陶瓷;3主杆;3-1小柱状体;3-2大柱状体。
具体实施方式
如图I 3所示,本实用新型所述的结构尺寸优化的超声波洁牙机换能器,包括同轴连接的变幅杆I、压电陶瓷2和主杆3,所述变幅杆I包括与压电陶瓷2同轴连接的圆台1-1、与圆台1-1同轴连接的防转动体1-2和与防转动体1-2同轴连接的工作尖连杆,所述变幅杆I的总长度为27 29mm,其中所述圆台1-1的直径为8 IOmm,其上端面至变幅杆I底端面的距离为2 4mm,在该圆台1-1的侧面上开设有一环形凹槽1-5,在凹槽填充硅胶以起到更好的防水性能,该环形凹槽1_5的深度为0. I 0. 4mm,宽度为0. 5 0. 7謹;所述防转动体1-2为正六面棱柱体,其相对两个面的间距为6. 3 8. 3mm,该防转动体1-2上端面至变幅杆I底端面的距离为8. 3 10. 3mm ;所述工作尖连杆由柱状体1-3和工作尖连接头1-4组成,所述柱状体1-3与防转动体1-2之间以曲面连接,该连接曲面的曲率半径为3 5mm ;所述柱状体1_3的直径为
3.7 5. 7mm,其上端面至变幅杆I底端面的距离为22. 5 24. 5mm。变幅杆I在上述结构尺寸下,与上述变幅杆I配合的主杆3由前端的小柱状体3-1和后端的大柱状体3-2组成,前端小柱状体3-1的直径与变幅杆I的内口径相配合,高度为14 15mm ;主杆3后端的大柱状体3_2的外径与变幅杆I上圆台1_1的直径相同,高度为29 31mm。申请人:经过实验发现,如果直接将换能器的尺寸进行等比例缩小,超声换能器的性能难以满足实际需要,会产生如超声换能器的工作效率降低,表面温升过快、过高等问题。事实上,由于超声洁牙机所匹配使用的工作尖尺寸为通用标准尺寸,为了满足这种尺寸要求,超声换能器的工作尖连杆的直径是固定的,因此为了满足换能器的通用性,其尺寸也不可能等比例缩小。为了获得尺寸较现有换能器小、但性能与现有换能器相当的换能器,本申请人经过大量研究才获得的本实用新型所述的技术方案。[0027]为了说明本实用新型所述尺寸的换能器的效果,本申请人进行以下模拟洁牙实验:I、实验用洁牙机及换能器以本实用新型所述结构尺寸的换能器为I号换能器,在本实用新型所述结构的基础上作尺寸改动的换能器为2号换能器,在主机和其它配置均相同的条件下,分别把以下2个不同的换能器安装在超声波洁牙机手柄内部的固定件上,安装好手柄外壳,以本申请人生产的啄木鸟牌Gl型的工作尖,以本申请人生产的啄木鸟牌M)S-K型超声波洁牙机为实验主机,把相应脚踏开关安装在主机上,分别把安装有2个不同换能器的手柄通过电水路连接线分别安装在主机进行试验。安装完成后进行实验的骨科手术仪分别对应编号为I号和2号。其中I号换能器包括同轴连接的变幅杆I、压电陶瓷2和主杆3,所述变幅杆I包括与压电陶瓷2同轴连接的圆台1-1、与圆台1-1同轴连接的防转动体1-2和与防转动体1-2同轴连接的工作尖连杆,变幅杆I的总长度为28mm,其中所述圆台1-1的直径为9mm,其上端面至变幅杆I底端面的距离为3mm ;在该圆台1-1的侧面上开设有一环形凹槽1-5,该环形凹槽1-5的深度为0. 3mm,宽度为0. 6mm,可在该凹槽填充硅胶以达到更好的防水性能;所述防转动体1-2相对两个面的间距为7. 3mm,该防转动体1_2上端面至变幅杆I底端面的距离为9. 3mm ;所述柱状体1-3与防转动体1-2连接曲面的曲率半径为4mm,所述柱状体1_3的直径为4. 7mm,其上端面至变幅杆I底端面的距离为23. 5mm ;与上述变幅杆I配合的主杆3由前端的小柱状体3-1和后端的大柱状体3-2组成,前端小柱状体3-1的直径与变幅杆I的内口径相配合,高度为14. 5mm ;主杆3后端的大柱状体3-2的外径与变幅杆I上圆台1-1的直径相同,高度为30mm。2号换能器结构与I号换能器相同,只是各部分的尺寸不同,所述变幅杆11的总长度为31. 5mm,此时变幅轩各结构尺寸为所述圆台1-1的直径为IOmm,其上端面至变幅杆I底端面的距离为3mm ;在该圆台
1-1的侧面上开设有一环形凹槽1-5,该环形凹槽1-5的深度为0. 3mm,宽度为0. 6mm,可在该凹槽填充硅胶以达到更好的防水性能;所述防转动体1-2相对两个面的间距为6mm,该防转动体1_2上端面至变幅杆I底端面的距离为8mm ;所述柱状体1-3与防转动体1-2连接曲面的曲率半径为4mm,所述柱状体1_3的直径为4. 7mm,其上端面至变幅杆I底端面的距离为27mm ;与上述变幅杆I配合的主杆3由前端的小柱状体3-1和后端的大柱状体3-2组成,前端小柱状体3-1的直径与变幅杆I的内口径相配合,高度为14. 5mm ;主杆3后端的大柱状体3-2的外径与变幅杆I上圆台1-1的直径相同,高度为29mm。2、实验方法取一经过喷砂氧化的铝片,其表面涂层厚度为8 iim,布氏硬度为105N/mm2。用I号超声波洁牙机在28±3KHz的工作频率下对上述喷砂后的铝片表面进行刮除铝片表面的喷砂实验,所刮区域为IOmmX 10mm,记录刮干净该区域所用的时间,重复5次相同的实验,每次操作所用的时间如以下表I所示。用2号超声波洁牙机在28±4KHz的工作频率下对上述喷砂后的铝片表面进行刮除铝片表面的喷砂实验,所刮区域为IOmmX 10mm,记录刮干净该区域所用的时间,重复5次相同的实验,每次操作所用的时间如以下表I所示。表I :
权利要求1.结构尺寸优化的超声波洁牙机换能器,包括同轴连接的变幅杆(I)、压电陶瓷(2)和主杆(3),所述变幅杆(I)包括与压电陶瓷(2)同轴连接的圆台(1-1)、与圆台(1-1)同轴连接的防转动体(1-2)和与防转动体(1-2)同轴连接的工作尖连杆,其特征在于变幅杆(I)的总长度为27 29mm,其中 所述圆台(1-1)的直径为8 10mm,其上端面至变幅杆⑴底端面的距离为2 4mm ; 所述防转动体(1-2)为正六面棱柱体,其相对两个面的间距为6. 3 8. 3mm,该防转动体(1-2)上端面至变幅杆(I)底端面的距离为8. 3 10. 3mm ; 所述工作尖连杆由柱状体(1-3)和工作尖连接头(1-4)组成,所述柱状体(1-3)与防转动体(1-2)之间以曲面连接,该连接曲面的曲率半径为3 5_ ;所述柱状体(1-3)的直径为3. 7 5. 7mm,其上端面至变幅杆(I)底端面的距离为22. 5 24. 5mm。
2.根据权利要求I所述的结构尺寸优化的超声波洁牙机换能器,其特征在于与上述变幅杆(I)配合的主杆(3)由前端的小柱状体(3-1)和后端的大柱状体(3-2)组成,前端小柱状体(3-1)的直径与变幅杆⑴的内口径相配合,高度为14 15mm;主杆⑶后端的大柱状体(3-2)的外径与变幅杆(I)上圆台(1-1)的直径相同,高度为29 31mm。
3.根据权利要求2所述的结构尺寸优化的超声波洁牙机换能器,其特征在于变幅杆(I)的总长度为28mm,其中 所述圆台(1-1)的直径为9mm,其上端面至变幅杆(I)底端面的距离为3mm; 所述防转动体(1-2)相对两个面的间距为7. 3mm,该防转动体(1_2)上端面至变幅杆(I)底端面的距离为9. 3mm ; 所述柱状体(1-3)与防转动体(1-2)连接曲面的曲率半径为4_,所述柱状体(1-3)的直径为4. 7mm,其上端面至变幅杆(I)底端面的距离为23. 5mm。
4.根据权利要求3所述的结构尺寸优化的超声波洁牙机换能器,其特征在于与上述变幅杆(I)配合的主杆(3)由前端的小柱状体(3-1)和后端的大柱状体(3-2)组成,前端小柱状体(3-1)的直径与变幅杆(I)的内口径相配合,高度为14. 5mm;主杆(3)后端的大柱状体(3-2)的外径与变幅杆(I)上圆台(1-1)的直径相同,高度为30mm。
5.根据权利要求I所述的结构尺寸优化的超声波洁牙机换能器,其特征在于所述的圆台(1-1)侧面上开设有一环形凹槽(1-5)。
6.根据权利要求5所述的选的结构尺寸优化的超声波洁牙机换能器,其特征在于所述的环形凹槽(1_5)的深度为0. I 0. 4mm,宽度为0. 5 0. 7mm。
专利摘要本实用新型公开了一种结构尺寸优化的超声波洁牙机换能器,包括同轴连接的变幅杆、压电陶瓷和主杆,所述变幅杆包括与压电陶瓷同轴连接的圆台、与圆台同轴连接的防转动体和与防转动体同轴连接的工作尖连杆,其特征在于变幅杆的总长度为27~29mm。与现有技术相比,本实用新型所述换能器结构尺寸小,各项性能均等同于现有较大尺寸的换能器;由于换能器尺寸变小,因此封装该换能器后的手柄变得更为小巧,操纵性能好且手感好。
文档编号A61C17/20GK202497257SQ20122000077
公开日2012年10月24日 申请日期2012年1月4日 优先权日2012年1月4日
发明者吴勋贤, 杜晓姝, 梁庆彪, 覃秀尤, 黄雄业 申请人:桂林市啄木鸟医疗器械有限公司

最新回复(0)